浙教版科学九上第三章 第8节 能量的转化与守恒同步练习(中等难度)
一、单选题
1.“白天让太阳晒晒,晚上就能亮?”这是人们初识太阳能路灯时产生的疑问。现在太阳能路灯已走上各地的街头,为城镇居民驱走夜晚的黑暗。太阳能路灯白天与晚上的能量转化情况分别是( )
A.太阳能→电能→内能,内能→电能→光能
B.太阳能→电能→化学能,化学能→电能→光能
C.太阳能→内能→电能,电能→内能→光能
D.太阳能→化学能→电能,电能→化学能→光能
2.(2020九上·临海期末)1964年人类制成世界上第一盏用海浪发电的航标灯,如图所示是它的气室示意图。它是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室,压缩后再推入工作室,然后推动涡轮机转动(带动发电机发电)。下列说法正确的是( )
A. 当K1开启,K2开启时,空气的内能转化为海水的机械能
B.当K1开启,K2关闭时,海水的机械能转化为空气的内能
C.当K1开启,K2关闭时,空气的内能转化为海水的机械能
D.当K1关闭,K2开启时,海水的机械能转化为空气的内能
3.(2020九上·拱墅月考)下列关于能量转化和守恒的说法或理解,正确的是( )
A.自然界中能量的形式是多种多样的,所有形式的能量全部都能被人类利用
B.根据能量转化和守恒定律,不同能量可以相互转化,无须担心地球能量不足
C.原子核所释放的能量称核能,可控制地进行核反应的装置称为核反应堆
D.汽车刹车时,车的动能转化为内能,这些内能可以收集起来再作为车行驶的动力
4.(2020九上·镇海月考)如图,同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出(不计空气阻力和摩擦),设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3,则( )
A.v1>v2>v3 B.v1<v2<v3 C.v1=v2=v3 D.无法确定
5.(2020九上·鄞州月考)用两块铜片、热电偶、电动机(带风扇)组成一个电路,铜片1插在90℃热水中,铜片2放在空气中,如图所示,半分钟左右风扇发生转动,这就是温差发电现象。有关该实验过程的说法,正确的是( )
A.温差发电的实质是内能转化为电能
B.温差发电不遵守能量守恒定律
C.热水的内能全部转化成风扇的机械能
D.两块铜片有温度差,风扇就会转
6.(2020九上·绍兴月考)如图所示,A、B、C是三个高度相同而倾角不同的光滑斜面,让质量相同的小球沿斜面从顶端运动到底端,比较小球滚到底端时速度大( )
A.在A的速度最大 B.在C点的速度最大
C.在A,B,C三点速度相同 D.无法判断
7.(2020九上·杭州月考)下列事例中,说法正确的是( )
A.“长征七号”上升过程中是动能转化为重力势能
B.微波炉通电工作时,将电能直接转化为内能
C.核电站中的核反应堆是进行裂变、且不加控制而获得核能的一种装置
D.“长征七号”上升过程中是燃料通过燃烧释放内能,内能转化为机械能
8.(2020九上·下城期中)如图,同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出(不计空气阻力和摩擦),设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3,则( )
A.v1=v2=v3 B.v1>v2>v3 C.v1<v2<v3 D.v2>v3>v1
9.(2020九上·下城期中)能量的转化是自然界普遍的现象。下列关于能量转化的分析不正确的是( )
A.化学能→电能
B.电能→机械能
C.光能→化学能
D.机械能→内能
10.(2020九上·嘉兴期中)如图所示,是小球在地面弹跳的情景。小球在A点的机械能为120J,当小球由A点运动到B点时,机械能变为100J,则小球由B点运动到C点时,其机械能可能为( )
A.120J B.100J C.90J D.80J
11.(2020九上·杭州月考)一物块以150J的初动能由地面沿一个很长的斜面往上滑行,当它到达最高点时,重力势能等于120J,而后物块开始沿斜面往下滑行,设物块与斜面的动摩擦因数处处相同,则当物块下滑到离地高度等于最高度的三分之一时( 取斜面最低点为重力势能为零),物块的( )
A.机械能等于110J B.机械能等于100J
C.动能等于60J D.动能等于30J
12.物质世界充满了化学变化,人类需要的大部分能量也是由化学变化产生的。下列生产、生活实例不是利用化学变化产生能量的是( )
A.电厂以煤为燃料,进行火力发电
B.人维持体温和生命活动所需要的能量
C.利用炸药开山炸石和拆除危旧建筑
D.三峡大坝建成发电
13.生活中能量转化的实例很多,下列描述中正确的是( )
A.摩擦生热是把内能转化为机械能
B.燃料燃烧放热是把内能转化为化学能
C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D.摩擦起电是把电能转化为机械能
14.下列有关能量转化和守恒的说法正确的是( )
A.用电器通电工作时,将其他形式的能转化为电能
B.某种化学反应是放热反应,该反应将内能转化为化学能
C.光电池板是把光能转化为电能
D.植物光合作用合成有机物,说明能量可以创生
15.根据能量守恒定律,判断下列说法正确的是( )
A.发电机可以产生电能
B.电动机工作时消灭了电能
C.发电机和电动机都是转化能量的机器
D.自然界各种能量不断地相互转化,人类不断地消耗各种能量,总能量在不断减少
16.下列实例中,不是通过化学反应提供能量的是( )
A.蓄电池放电
B.水力发电
C.内燃机做功冲程
D.火箭点火升空
17.从所用资源的能量形式分析,下列各种发电方式与“水力发电”相同的是( )
A.火力发电 B.地热发电 C.核能发电 D.风力发电
18.水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功,这句话应理解为( )
A.水流在推动水轮机前具有3×108J的能量
B.水流在推动水轮机后具有3×108J的能量
C.水流在推动水轮机的过程中具有3×108J的能量
D.水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J
19.下面的几种说法中,正确的是( )
A.电流通过电风扇做功时,电能全部转化为内能
B.电流通过白炽灯做功时,电能全部转化为光能
C.电流通过电风扇做功时,电能的一部分转化为机械能
D.电流通过白炽灯做功时,电能全部转化为内能
20.如图所示为内燃机的能量流向图,热机效率η等于( )
A. ×100% B. ×100%
C. ×100% D. ×100%
二、填空题
21.(2021·柯桥模拟)
自主研发的“天问一号”探测器,预计于 2021 年 5 月择机降落火星。图中火星车采用的材料中有铝合金,铝的化学性质很活泼,但铝制品却很耐腐蚀的原因是 ,火星车装有两对“翅膀”—太阳能电池板能将太阳能转化为 能。
22.利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车,如图所示为“并联混合动力型汽车”的原理图,这种汽车在制动减速时,电动机的飞轮与汽车轮子摩擦,电动机作为发电机使用,把动能转化成了 能,实现了对电池的充电,混合动力型汽车节约了汽油,减少了尾气排放,是节约能源的一种可行的办法。
23.(2020九上·余杭期中)滚摆从如图的位置1静止释放,下降经过位置2继续下降,再上升到达最高点位置3。在这三个位置中,滚摆机械能最大的位置是 ,你的依据是 。
24.(2020七上·海曙月考)能量可以从一种形式转化为另一种形式。双手迅速摩擦,双手会发热,还会发出声音,在这个过程中,
能转化为 能和 能。
25.不同形式的能可以相互转化。
(1)给蓄电池充电:把电能转化为 能。
(2)燃料燃烧:把 能转化为热能。
26.如图所示,白炽灯的能量转化示意图表明其工作时的效率为 ;一盏工作时的效率为30%的节能灯,要达到60W白炽灯的亮度,其功率应为 W。节能灯产生的内能散失到空气中,无法自动转化为电能,表明能量的转化具有 。
27.各种形式的能量之间可以在一定的条件下相互转化,请写出下列实例中能量的转化情况:
(1)干电池对外供电: 。
(2)用电熨斗熨衣服: 。
(3)热机中的压缩冲程: 。
28.电灯正常工作时会发热发光,这是电流 使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1,电流做的功为W,转化的内能为E2,转化的光能为E3,那么E1、E2和E3三者的等量关系是 ,功与能的关系是W= 。
29.(2019九上·长兴月考) 2018年4月1日,武汉“光谷量子号”有轨电车开始载客试运营,开通了交路1和交路2两条线路。交路2全长约20km,若电车某次跑完全程需要50min。
(1)“光符量子号”采用了能量回收系统,例如电车下坡时为了保持匀速运动,采用带动发电机发电进行“刹车”,则在此过程中是将机械能转化为 能,并储存起来后供电车重新使用,所以更加节能环保;
(2)如果电车下坡时为了保持匀速运动,或进站时采用的是与普通汽车同样的刹车方式,机械能转化为内能,就无法重新供电车使用,说明能量转化具有一定的 。
30.(2019九上·天台月考)如图所示,高为h的光滑斜面上,一个质量为m的物块从顶端A点由静止自由滑到底端B点,在此过程中,重力做功,在向下运动的过程中物块机械能 (选填“守恒”或“不守恒”);图乙所示的图象表示该物块的 (选填“动能”或“重力势能”)随高度变化的规律。
三、解答题
31.各种形式的能在一定的条件下可以相互转化,请你仿照图中给出的两个示例,写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例。
32.“节能减排”是我们每个社会成员应尽的责任和义务,小明将家中的白炽灯换成了LED灯,发现20W的LED灯比100W的白炽灯还亮,请从能量转化的角度说明这是为什么。
33.某同学观察到气象站每日放飞探空气球,如图甲,探空气球下吊有测量仪器,气球和仪器一起匀速上升,他认为它们的机械能增加了,增加的机械能是什么能量转化来的呢?
(1)首先排除了气球增加的机械能是由空气的内能转化而来,理由是 。
(2)那么增加的机械能究竟是什么能量转化而来的呢?老师做了以下实验:先把木块压入水中,当撤去压力时,木块上浮。木块升高了,同时会有一部分水下去填补木块原来占据的位置,当木块最终漂浮后,水面有所下降。气球在空气中的上升和木块在水中的上浮原理是相同的,从能量转化和守恒角度分析该同学提出的问题:
34.(2019九上·奉化月考)如图,在《科学》(七年级)(上)“走近科学”的学习中,我们观察了倾斜轨道上的滚动体由B处自由释放,能朝A方向运动,那么在运动过程中小球的速度怎么变?说说你的理由。
35.科技馆里有一种“水车”,其装置如图14-3-4所示,它的叶片是由高分子聚合材料制成的.在常温下,叶片是平直的;在高温下,其叶片可向一侧弯曲.当把水车的下半部分放进热水中时,“水车”可以不停地转动起来.有人说这种“水车”是永动机,因为它没有外部动力也能转动.事实是这样吗 试加以说明.
四、实验探究题
36.(2020七上·杭州月考)小明想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系,将两个斜面AO与OB对接成如图所示装置,进行实验。
①让质量为5克的小球,在斜面AO上高H处静止释放,沿斜面滚下,经O点滚上斜面OB,测量小球达到的最大高度h,将数据记录在表中;改变斜面OB的倾角θ,重复实验;
②用质量为7克的小球重复上述实验,将数据记录在表中。
实验序号 小球质量 /克 小球在斜面AO上释放高度H/厘米 斜面OB的倾角θ 小球在斜面OB上的最大高度/厘米
1 5 10 40 9.0
2 30 8.6
3 20 8.0
4 7 10 40 9.0
5 30 8.6
6 20 8.0
(1)比较实验1、2、3(或4、5、6),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与 有关。
(2)比较实验 (选择序号),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关。
(3)如果斜面没有摩擦,小球在斜面OB能达到的量大高度是 厘米。
37.(2020·龙湾模拟)风能是一种潜在的新能源,风力发电机可以将获得的风能转化为化学能储存在蓄电池中,风力发电机都有一定的能量转化效率。为了研究“风力发电机的能量转化效率是否与风轮叶片数量有关?”小明利用电风扇、秒表、风力发电机模型、电量表(可准确测量蓄电池充电百分比)按照图甲方式进行如下实验。
①将图乙中单叶式风轮安装在风力发电机模型上;
②闭合电风扇开关,调节电风扇档位使其风速最大,计时20分钟,测量并记录蓄电池电量变化;重复3次实验并计算蓄电池电量变化平均值;
③分别换用图乙中双叶式、三叶式风轮,重复步骤②;
④处理相关数据得到“蓄电池含量与时间的关系”如图丙。
(1)本实验通过观察并记录 来比较风力发电机的能量转化效率。
(2)分析图丙,解释我国大型风力发电厂均采用三叶式风轮发电,其依据是 。
(3)“叶尖速比”为风轮叶片尖端运动速度与风速之比,叶尖速比会影响风力发电机的能量转化效率。当单叶式风轮的叶尖速比为λ时,其能量转化效率达到最大值,已知该风轮半径为r(如图丁),风轮每秒钟转动2圈,应将风速控制在 时能使该单叶式风力发电机能量转化效率达到最大值(用字母λ、r表示)。
38.(2019·宁波模拟)把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。请回答下列问题。
(1)如图所示,其他条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路中的电流 。
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由 能转化而来的。
(3)热电偶电路可以把温度信号转换成电信号,利用这种性质可以把热电偶做成 (写出一种应用)。
39.(2018·浙江模拟)如图所示为伽利略曾经做过的一个斜面实验,他用两个相连接的倾斜轨道,使一个小球从一个倾斜轨道的某一高度处滚下,小球在经过轨道最低点后沿轨道上升。
(1)小球从左侧轨道上某高度处静止开始运动至右侧轨道最高点的过程中,比较a、b、c三图实验,最高点越来越高但并未达到原初始高度,从力学角度分析,原因是小球与轨道存在 。
(2)伽利略认为若忽略摩擦力,如图(d)小球上升的高度与释放的高度会相等。若减小右侧斜面的倾斜角度如图(e),小球依然会达到释放时的高度,如果右侧轨道是一个水平光滑轨道如图(f),那么小球为达到“永远也不能达到的初始高度”而在水平面上一直作匀速直线运动。在以上研究中,伽利略采用了实验和 相结合的研究方法。
(3)下列哪一实验所采用的研究方法与以上相同 (选填)。
A.探究“凸透镜成像规律”
B.研究“液体压强与哪些因素有关”
C.研究“真空下不能传播声音”
D.探究“杠杆平衡条件”
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据太阳能路灯的能量转化过程分析判断。
【解答】白天时,路灯不工作,此时不消耗电能,即太阳能通过电池板转化为电能,电能再转化为蓄电池的化学能。晚上时,没有太阳,路灯工作,此时蓄电池将化学能转化为电能,路灯将电能转化为光能,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据图片分析海浪发电的工作过程即可。
【解答】根据图片可知,海浪下沉时,活塞向下运动,此时k1关闭,k2打开,外面的空气被吸入气室。当海浪上伏时,活塞向上运动,压缩空气,此时开关k2闭合,k1打开,将空气压入工作室,此时将海浪的机械能转化为空气的内能,推动涡轮机转动,带动发电机发电,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
3.【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和守恒的知识分析判断。
【解答】自然界中能量的形式是多种多样的,根据能量转化和守恒定律,不同能量可以相互转化,但是能量的转化和转移有方向性,例如燃料燃烧释放的内能散失到空气中后就不能再被利用了,故A、B错误;
原子核所释放的能量称核能,可控制地进行核反应的装置称为核反应堆,故C正确;
汽车刹车时,车的动能转化为内能,这些内能不能再被收集起来转化为汽车的动能,故D错误。
故选C。
4.【答案】C
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】根据能量转化和守恒定律分析即可。
【解答】如果不计空气阻力和摩擦,那么小球在运动过程中机械能守恒,即当它们落地时的机械能与开始时的机械能相等。开始运动时,小球的质量相同,高度相同,具有的重力势能相等;出手时速度大小相等,那么动能相等。根据机械能=动能+重力势能可知,开始时它们的机械能相同,所以落地时转化成的动能相等,即速度相等,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
5.【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析。
【解答】A.温度不同,就会发生热传递,即内能的转移,因此温差发电的本质就是内能转化为电能,故A正确;
B.自然界的所有现象都会遵循能量守恒定律,故B错误;
C.热水的内能部分会散失在空气中,故C错误;
D.只有两块铜片的温度差达到一定程度时,才会有足够的电能驱动风扇转动,故D错误。
故选A。
6.【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析即可。
【解答】质量相同的小球处在同一高度,那么它具有的重力势能相同。由于斜面光滑,因此小球不受摩擦力,即没有机械能的损失,那么到达水平面时,重力势能全部转化为动能,也就是动能相同。因为动能只与质量和速度有关,所以小球到达A、B、C三点时速度相同。
故选C。
7.【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析即可。
【解答】A.“长征七号”上升过程中逐渐加速,那么动能增大,重力势能也增大,应该是燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故A错误;
B. 微波炉通电工作时,将电能转化为光能,然后将光能直接转化为内能,故B错误;
C. 核电站中的核反应堆是可控核裂变而获得核能的一种装置,故C错误;
D. “长征七号”上升过程中是燃料通过燃烧释放内能,内能转化为机械能,故D正确。
故选D。
8.【答案】A
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】根据机械能守恒的知识分析判断。
【解答】不计空气阻力和摩擦,那么小球在运动过程中没有能量损耗,即机械能守恒。
小球抛出的高度相同,那么它落地时减小的重力势能相同,因此小球增加的动能相同,即速度的增大量相同。因为开始时小球的速度相同,所以落地时的速度相同,即v1=v2=v3。
故选A。
9.【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,因为总是消耗的能量转化为得到的能量.
【解答】水果电池把水果储存的化学能转化为电能;电磁感应现象:是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体就会产生电流,把机械能转化为电能;光合作用是把太阳的光能转化为化学能储存在植物体内;钻木取火是克服摩擦把机械能转化为内能。
故答案为:B
10.【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】将A、B两点的机械能相减,得到这个过程中由于摩擦等因素而减小的机械能;再将BC这个过程与AB比较,确定BC这个过程中机械能的减小量的范围,从而计算出C点的机械能的大小。
【解答】A、B两点的机械能的减小量为:120J-100J=20J;
根据图片可知,从B到C的过程中,无论是水平距离,还是竖直高度,都比从A到B的过程要小,因此由于摩擦等因素引起的机械能的减小量肯定小于20J;
那么C点时小球的机械能应该大于:100J-20J=80J,而小于100J。
故选C。
11.【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】首先根据机械能的差计算出从斜面底部到斜面顶端克服摩擦损耗的机械能,然后再根据“克服摩擦损耗的机械能与运动距离成正比”计算出物块下滑时损耗的机械能,最后用顶端时的机械能减去损耗的机械能即可。
【解答】开始时重力势能为零,那么机械能等于动能为150J。到达斜面顶端时动能为零,重力势能等于机械能等于120J,那么整个斜面上损耗的机械能等于:150J-120J=30J。
当物体下滑到离地高度等于最高度的三分之一时,下滑的距离等于斜面距离的三分之二,
那么下滑损耗的机械能为:。
此时物块的机械能为:120J-20J=100J。
故选B。
12.【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】分析各个选项中能量转化过程,确定能量转化原因即可。
【解答】A.电厂以煤为燃料,进行火力发电,而煤燃烧的过程就会发生化学变化,故A不合题意;
B.人维持体温和生命活动所需要的能量,其实就是食物在人体内发生化学变化产生的,故B不合题意;
C.利用炸药开山炸石和拆除危旧建筑,炸药爆炸的过程就是发生化学变化的过程,故C不合题意;
D.三峡大坝建成发电,利用的是水被抬高后产生的重力势能,没有发生化学变化,故D符合题意。
故选D。
13.【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识解答。
【解答】A.摩擦生热是把机械能转化为内能,故A错误;
B.燃料燃烧放热是把化学能转化为内能,故B错误;
C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能,故C正确;
D.摩擦起电是把机械能转化为电能,故D错误。
故选C。
14.【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和守恒的知识分析解答。
【解答】A.用电器通电工作时,将电能转化为其他形式的能,故A错误;
B.某种化学反应是放热反应,该反应将化学能转化为内能,故B错误;
C.光电池板是把光能转化为电能 ,故C正确;
D.植物光合作用合成有机物,即将太阳能转化为化学能,能量发生了转化而不是创生,故D错误。
故选C。
15.【答案】C
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析判断。
【解答】A.发电机不能产生电能 ,而是将机械能转化为电能,故A错误;
B.电动机工作时没有消灭电能,而是将电能转化为机械能,故B错误;
C.发电机和电动机都是转化能量的机器,故C正确;
D.自然界各种能量不断地相互转化,人类不断地消耗各种能量,但总能量保持不变,故D错误。
故选C。
16.【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】分析各个选项中能量转化的过程即可。
【解答】A.蓄电池放电,将储藏的化学能转化为电能,发生了化学反应,故A不合题意;
B.水力发电,将水的机械能转化为电能,没有发生化学变化,故B符合题意;
C.内燃机做功冲程,燃料燃烧释放出内能转化为活塞的机械能,发生了化学变化,故C不合题意;
D.火箭点火升空,火药燃烧释放出的燃气推动火箭上升,将内能转化为机械能,发生了化学变化,故D不合题意。
故选B。
17.【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】“水力发电”,其实就是将水的机械能转化为电能,据此分析判断。
【解答】A.火力发电,将煤的化学能转化为电能,故A不合题意;
B.地热发电,将内能转化为电能,故B不合题意;
C.核能发电,将核能转化为电能,故C不合题意;
D.风力发电,将风的机械能转化为电能,故D符合题意。
故选D。
18.【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】物体做功的过程,其实就是能量转化的过程,即原来的能量减少了,后来的能量增加了,据此分析即可。
【解答】水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功,这句话应理解为:水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
19.【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析判断。
【解答】电流通过电风扇做功时,电能转化为机械能和内能,故A错误,C正确;
电流通过白炽灯做功时,电能转化为光能和热能,故B、D错误。
故选C。
20.【答案】C
【知识点】能量利用效率
【解析】【分析】根据热机效率的定义分析解答。
【解答】热机所做的机械功与燃料完全燃烧释放的能量之比,叫做热机的效率。根据图片可知,燃料释放的内能为E,有用的机械能为E2,那么热机的效率为: ×100%,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
21.【答案】有致密的保护膜隔绝空气;电能
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)铝在空气中被氧化,生成氧化铝薄膜,根据氧化铝的致密性分析解答;
(2)根据太阳能电池板的能量转化分析。
【解答】(1)图中火星车采用的材料中有铝合金,铝的化学性质很活泼,但铝制品却很耐腐蚀的原因是有致密的保护膜隔绝空气;
(2)火星车装有两对“翅膀”—太阳能电池板能将太阳能转化为电能。
22.【答案】电
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】发电机的工作原理为电磁感应现象,将机械能转化为电能,据此分析解答。
【解答】这种汽车在制动减速时,电动机的飞轮与汽车轮子摩擦,电动机作为发电机使用,把动能转化成了电能,实现了对电池的充电,混合动力型汽车节约了汽油,减少了尾气排放,是节约能源的一种可行的办法。
23.【答案】1;滚摆下降过程中受到空气阻力和绳子摩擦力的作用,导致机械能总量不断减少
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析判断。
【解答】在滚摆运动的过程中,由于空气阻力和摩擦的作用,因此会有机械能不断的转化为内能,从而使机械能减小,因此运动开始时的机械能是最大的,也就是位置a。
24.【答案】机械(或动能);热;声
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析解答。
【解答】能量可以从一种形式转化为另一种形式。双手迅速摩擦,双手会发热,还会发出声音,在这个过程中, 机械能转化为热能和声能。
25.【答案】(1)化学
(2)化学
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)蓄电池本身含有的是化学能,冲入的是电能,据此分析能量转化过程;
(2)燃料本身含有的是化学能,燃烧放热发光,产生热能,据此分析能量转化。
【解答】(1)给蓄电池充电:把电能转化为化学能。
(2)燃料燃烧:把化学能转化为热能。
26.【答案】10%;20;方向性
【知识点】能量利用效率
【解析】【分析】(1)根据能量转化效率计算即可;
(2)根据首先根据计算出白炽灯的有效功率,再根据同样的公式计算出节能灯的功率。
(3)根据能量转化和转移的方向性分析解答。
【解答】(1)白炽灯的工作效率;
(2)60W白炽灯的发光功率为:60W×10%=6W;
那么需要节能灯的功率为:;
(3)节能灯产生的内能散失到空气中,无法自动转化为电能,表明能量的转化具有方向性。
27.【答案】(1)化学能转化为电能
(2)电能转化为内能
(3)机械能转化为内能
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)干电池本身具有的是化学能,向外供电提供电能,因此将化学能转化为电能;
(2)电熨斗消耗电能,使自身的温度升高,内能增大,因此将电能转化为内能;
(3)压缩冲程,燃气推动活塞做功,将燃气的内能转化为活塞的机械能。
【解答】(1)干电池对外供电,将化学能转化为电能;
(2)用电熨斗熨衣服,将电能转化为内能;
(3)热机中的压缩冲程,将机械能转化为内能。
28.【答案】做功;E1=E2+E3;E1
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】用电器消耗电能的过程,其实就是电流通过用电器做功的过程,因此电流做的功等于消耗电能的总和,据此分解答。
【解答】电灯正常工作时会发热发光,这是电流做功使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1,电流做的功为W,转化的内能为E2,转化的光能为E3,那么E1、E2和E3三者的等量关系是:E1=E2+E3,功与能的关系是W=E1。
29.【答案】(1)电
(2)方向性
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)电动机将电能转化为机械能,发电机将机械能转化为电能;
(2)能量的总量保持不变,但是有些能量是不能被人类直接利用的,因此能量的转化具有方向性,这也提醒我们要节约能源。
【解答】(1)光符量子号”采用了能量回收系统,例如电车下坡时为了保持匀速运动,采用带动发电机发电进行“刹车”,则在此过程中是将机械能转化为电能,并储存起来后供电车重新使用,所以更加节能环保;
(2)如果电车下坡时为了保持匀速运动,或进站时采用的是与普通汽车同样的刹车方式,机械能转化为内能,就无法重新供电车使用,说明能量转化具有一定的方向性。
30.【答案】守恒;重力势能
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)光滑斜面没有摩擦力,因此物体从斜面上滑下时就没有机械能转化为内能,即机械能守恒;
(2)动能的影响因素是速度和质量;重力势能的影响因素是高度和质量。
【解答】(1)高为h的光滑斜面上,一个质量为m的物块从顶端A点由静止自由滑到底端B点,在此过程中,重力做功,在向下运动的过程中物块机械能守恒;
(2)图乙所示的图象表示该物块的重力势能随高度变化的规律。
31.【答案】
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据日常生活中的实例进行解答即可。
【解答】①电风扇工作时,将电能转化为机械能;
②干电池向外放电时,将化学能转化为电能;
③太阳能热水器,将太阳能转化为内能。
如下图所示:
32.【答案】通电后,白炽灯主要将电能转化为内能,再发出光来,而LED灯主要将电能转化为光能,所以20W的LED灯比100W的白炽灯亮。
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】将白炽灯的发光原理和LED灯的发光原理进行比较即可。
【解答】通电后,白炽灯主要将电能转化为内能,再发出光来,而LED灯主要将电能转化为光能,所以20W的LED灯比100W的白炽灯亮。
33.【答案】(1)在探空气球上升的过程中,由于克服空气摩擦,其内能增加;所以探空气球机械能的增加不是内能转化来的
(2)与木块在水中上升相似,探空气球在空气中上升,其机械能增加。气球上升后,周围有一部分空气流过来填补气球原来占据空间的空缺,所以空气下降,其机械能减小。所以探空气球的机械能是由空气的机械能转化而来
【知识点】能量的相互转化和转移;能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)探空气球上升过程中要与空气不断摩擦,分析此过程中的能量转化即可;
(2)空气相当于水,气球相当于木块,用类比方法解释气球机械能增加的原因。
【解答】(1)首先排除了气球增加的机械能是由空气的内能转化而来的理由是:在探空气球上升的过程中,由于克服空气摩擦,其内能增加;所以探空气球机械能的增加不是内能转化来的。
(2)与木块在水中上升相似,探空气球在空气中上升,其机械能增加。气球上升后,周围有一部分空气流过来填补气球原来占据空间的空缺,所以空气下降,其机械能减小。所以探空气球的机械能是由空气的机械能转化而来。
故答案为:(1)在探空气球上升的过程中,由于克服空气摩擦,其内能增加;所以探空气球机械能的增加不是内能转化来的(2)与木块在水中上升相似,探空气球在空气中上升,其机械能增加。气球上升后,周围有一部分空气流过来填补气球原来占据空间的空缺,所以空气下降,其机械能减小。所以探空气球的机械能是由空气的机械能转化而来
34.【答案】小球的速度变大。因为B至A方向,重心降低,小球重力势能减小,转化为动能,小球的动能增大。由于动能与质量和速度有关,因此在质量不变的情况下,动能越大,速度就越大。
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)重力势能与物体的质量和高度有关;动能与物体的质量和速度有关;
(2)当物体的重心下降时,重力做功,那么物体的重力势能转化为动能。
【解答】在运动过程中小球的速度变大。
理由是:因为B至A方向,重心降低,小球重力势能减小,转化为动能,小球的动能增大。由于动能与质量和速度有关,因此在质量不变的情况下,动能越大,速度就越大。
35.【答案】当“水车”的叶片浸在热水中时,由于温度升高,叶片会向一侧迅速弯曲,给热水一个力,根据力的作用是相互的,热水会对叶片施加一个反作用力,使水车旋转起来,当叶片转出水面时,温度下降,叶片又恢复成平直的状态.这个过程不断地进行,就会使水车不停地转动,该“水车”不是永动机,从能量的转化角度来看,它是将内能转化为机械能的装置,热水在推动叶片运动做功时,要消耗水的内能,水的温度会逐渐降低,如果不及时地补充能量,当水温降至室温时,水车就会停止转动.
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据水车叶片在热水中的形状变化,分析水车转动具有的机械能的能量来源,然后根据能量守恒的规律,推测水温降低后水车最终的运动状态即可。
【解答】当“水车”的叶片浸在热水中时,由于温度升高,叶片会向一侧迅速弯曲,给热水一个力,根据力的作用是相互的,热水会对叶片施加一个反作用力,使水车旋转起来,当叶片转出水面时,温度下降,叶片又恢复成平直的状态.这个过程不断地进行,就会使水车不停地转动,该“水车”不是永动机,从能量的转化角度来看,它是将内能转化为机械能的装置,热水在推动叶片运动做功时,要消耗水的内能,水的温度会逐渐降低,如果不及时地补充能量,当水温降至室温时,水车就会停止转动。
36.【答案】(1)斜面OB的倾角θ
(2)1、4(或2、5或3、6)
(3)10
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)比较实验1、2、3中哪个因素发生改变即可;
(2)根据控制变量法的要求选择对比实验;
(3)根据能量转化和守恒定律判断。
【解答】(1)根据实验1、2、3可知,小球的质量相同,小球在斜面上释放的高度相同,就是斜面OB的倾角不同,因此得到结论:小球在斜面OB上能达到的最大高度与斜面OB的倾角θ有关。
(2)探究小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量是否有关时,必须控制小球释放的高度和斜面倾角相同,而改变小球的质量,故选1、4(或2、5或3、6);
(3)如果斜面没有摩擦,那么小球的机械能就保持不变,因此当它爬上斜面OB时的最大重力势能与在A点时的势能相同,也就是在OB上达到的最大高度等于A点的高度10cm。
37.【答案】(1)相同时间内蓄电池电量变化量
(2)当风速相同时,使用三叶式风轮能量转化效率较高
(3)4πr/λ
【知识点】能量的相互转化和转移;能量利用效率
【解析】【分析】(1)电风扇的转速相同,即相同的时间内产生的风能相同;蓄电池电量增加越多,说明风能转化为电能的比例越大,即能量转化效率越高。
(2)根据丙图确定风轮叶片数和能量转化效率的关系即可;
(3)根据题干定义可知,叶尖速比=;首先计算出风轮叶片尖端的速度,再根据这个公式计算风速即可。
【解答】(1)本实验通过观察并记录相同时间内蓄电池电量变化量来比较风力发电机的能量转化效率。
(2)根据图丙可知,在20min内,三个叶片的转化效率为20%,此时最高,那么得到结论:当风速相同时,使用三叶式风轮能量转化效率较高,因此我国石油三叶式风轮发电;
(3)风轮转动一周经过的距离为2πr,那么风轮尖端的速度为:;
根据公式叶尖速比=得到,
;
解得:。
38.【答案】(1)变小
(2)内
(3)温度计
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)根据“ 温度差越大,回路电流越大”的规律进行解答;
(2)温度的变化会引起物体内能的变化,而内能的变化会引起电能的变化;
(3)热电偶电路可以把温度信号转换成电信号,将电信号传送到其他显示设备就可以感知物体温度的变化,因此利用热电偶的这种性质可制成温度计。
【解答】(1)其他条件不变,将A处杯中的冰水混合物换成沸水,那么AB两点之间的温度差变小,回路电流也变小;
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由内能转化而来的;
(3)热电偶电路可以把温度信号转换成电信号,利用这种性质可以把热电偶做成温度计。
故答案为:(1)变小;(2)内;(3)温度计
39.【答案】(1)摩擦力
(2)推理
(3)C
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体传递给另一个物体,而且能量的形式也可以互相转换,称为能量守恒定律;
【解答】(1)、根据能量守恒定律,如果轨道光滑的情况下,小球一定会升高到与释放的高度相同的地方,而实验中没有达到,说明轨道不光滑;故答案为:摩擦力;
(2)、实验室中不可能达到无摩擦的情况,因此伽利略的结论得出依靠的是实验加推理的方法完成的;故答案为:推理;
(3)、该实验使用的是实验与推理相结合的方式,只有C实验验证真空不能传声,在实验室中不可能绝对达到的;故答案为:C;
故答案为:(1)摩擦力;(2)推理;(3)C。
1 / 1浙教版科学九上第三章 第8节 能量的转化与守恒同步练习(中等难度)
一、单选题
1.“白天让太阳晒晒,晚上就能亮?”这是人们初识太阳能路灯时产生的疑问。现在太阳能路灯已走上各地的街头,为城镇居民驱走夜晚的黑暗。太阳能路灯白天与晚上的能量转化情况分别是( )
A.太阳能→电能→内能,内能→电能→光能
B.太阳能→电能→化学能,化学能→电能→光能
C.太阳能→内能→电能,电能→内能→光能
D.太阳能→化学能→电能,电能→化学能→光能
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据太阳能路灯的能量转化过程分析判断。
【解答】白天时,路灯不工作,此时不消耗电能,即太阳能通过电池板转化为电能,电能再转化为蓄电池的化学能。晚上时,没有太阳,路灯工作,此时蓄电池将化学能转化为电能,路灯将电能转化为光能,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.(2020九上·临海期末)1964年人类制成世界上第一盏用海浪发电的航标灯,如图所示是它的气室示意图。它是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室,压缩后再推入工作室,然后推动涡轮机转动(带动发电机发电)。下列说法正确的是( )
A. 当K1开启,K2开启时,空气的内能转化为海水的机械能
B.当K1开启,K2关闭时,海水的机械能转化为空气的内能
C.当K1开启,K2关闭时,空气的内能转化为海水的机械能
D.当K1关闭,K2开启时,海水的机械能转化为空气的内能
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据图片分析海浪发电的工作过程即可。
【解答】根据图片可知,海浪下沉时,活塞向下运动,此时k1关闭,k2打开,外面的空气被吸入气室。当海浪上伏时,活塞向上运动,压缩空气,此时开关k2闭合,k1打开,将空气压入工作室,此时将海浪的机械能转化为空气的内能,推动涡轮机转动,带动发电机发电,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
3.(2020九上·拱墅月考)下列关于能量转化和守恒的说法或理解,正确的是( )
A.自然界中能量的形式是多种多样的,所有形式的能量全部都能被人类利用
B.根据能量转化和守恒定律,不同能量可以相互转化,无须担心地球能量不足
C.原子核所释放的能量称核能,可控制地进行核反应的装置称为核反应堆
D.汽车刹车时,车的动能转化为内能,这些内能可以收集起来再作为车行驶的动力
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和守恒的知识分析判断。
【解答】自然界中能量的形式是多种多样的,根据能量转化和守恒定律,不同能量可以相互转化,但是能量的转化和转移有方向性,例如燃料燃烧释放的内能散失到空气中后就不能再被利用了,故A、B错误;
原子核所释放的能量称核能,可控制地进行核反应的装置称为核反应堆,故C正确;
汽车刹车时,车的动能转化为内能,这些内能不能再被收集起来转化为汽车的动能,故D错误。
故选C。
4.(2020九上·镇海月考)如图,同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出(不计空气阻力和摩擦),设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3,则( )
A.v1>v2>v3 B.v1<v2<v3 C.v1=v2=v3 D.无法确定
【答案】C
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】根据能量转化和守恒定律分析即可。
【解答】如果不计空气阻力和摩擦,那么小球在运动过程中机械能守恒,即当它们落地时的机械能与开始时的机械能相等。开始运动时,小球的质量相同,高度相同,具有的重力势能相等;出手时速度大小相等,那么动能相等。根据机械能=动能+重力势能可知,开始时它们的机械能相同,所以落地时转化成的动能相等,即速度相等,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
5.(2020九上·鄞州月考)用两块铜片、热电偶、电动机(带风扇)组成一个电路,铜片1插在90℃热水中,铜片2放在空气中,如图所示,半分钟左右风扇发生转动,这就是温差发电现象。有关该实验过程的说法,正确的是( )
A.温差发电的实质是内能转化为电能
B.温差发电不遵守能量守恒定律
C.热水的内能全部转化成风扇的机械能
D.两块铜片有温度差,风扇就会转
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析。
【解答】A.温度不同,就会发生热传递,即内能的转移,因此温差发电的本质就是内能转化为电能,故A正确;
B.自然界的所有现象都会遵循能量守恒定律,故B错误;
C.热水的内能部分会散失在空气中,故C错误;
D.只有两块铜片的温度差达到一定程度时,才会有足够的电能驱动风扇转动,故D错误。
故选A。
6.(2020九上·绍兴月考)如图所示,A、B、C是三个高度相同而倾角不同的光滑斜面,让质量相同的小球沿斜面从顶端运动到底端,比较小球滚到底端时速度大( )
A.在A的速度最大 B.在C点的速度最大
C.在A,B,C三点速度相同 D.无法判断
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析即可。
【解答】质量相同的小球处在同一高度,那么它具有的重力势能相同。由于斜面光滑,因此小球不受摩擦力,即没有机械能的损失,那么到达水平面时,重力势能全部转化为动能,也就是动能相同。因为动能只与质量和速度有关,所以小球到达A、B、C三点时速度相同。
故选C。
7.(2020九上·杭州月考)下列事例中,说法正确的是( )
A.“长征七号”上升过程中是动能转化为重力势能
B.微波炉通电工作时,将电能直接转化为内能
C.核电站中的核反应堆是进行裂变、且不加控制而获得核能的一种装置
D.“长征七号”上升过程中是燃料通过燃烧释放内能,内能转化为机械能
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析即可。
【解答】A.“长征七号”上升过程中逐渐加速,那么动能增大,重力势能也增大,应该是燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故A错误;
B. 微波炉通电工作时,将电能转化为光能,然后将光能直接转化为内能,故B错误;
C. 核电站中的核反应堆是可控核裂变而获得核能的一种装置,故C错误;
D. “长征七号”上升过程中是燃料通过燃烧释放内能,内能转化为机械能,故D正确。
故选D。
8.(2020九上·下城期中)如图,同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出(不计空气阻力和摩擦),设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3,则( )
A.v1=v2=v3 B.v1>v2>v3 C.v1<v2<v3 D.v2>v3>v1
【答案】A
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】根据机械能守恒的知识分析判断。
【解答】不计空气阻力和摩擦,那么小球在运动过程中没有能量损耗,即机械能守恒。
小球抛出的高度相同,那么它落地时减小的重力势能相同,因此小球增加的动能相同,即速度的增大量相同。因为开始时小球的速度相同,所以落地时的速度相同,即v1=v2=v3。
故选A。
9.(2020九上·下城期中)能量的转化是自然界普遍的现象。下列关于能量转化的分析不正确的是( )
A.化学能→电能
B.电能→机械能
C.光能→化学能
D.机械能→内能
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,因为总是消耗的能量转化为得到的能量.
【解答】水果电池把水果储存的化学能转化为电能;电磁感应现象:是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体就会产生电流,把机械能转化为电能;光合作用是把太阳的光能转化为化学能储存在植物体内;钻木取火是克服摩擦把机械能转化为内能。
故答案为:B
10.(2020九上·嘉兴期中)如图所示,是小球在地面弹跳的情景。小球在A点的机械能为120J,当小球由A点运动到B点时,机械能变为100J,则小球由B点运动到C点时,其机械能可能为( )
A.120J B.100J C.90J D.80J
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】将A、B两点的机械能相减,得到这个过程中由于摩擦等因素而减小的机械能;再将BC这个过程与AB比较,确定BC这个过程中机械能的减小量的范围,从而计算出C点的机械能的大小。
【解答】A、B两点的机械能的减小量为:120J-100J=20J;
根据图片可知,从B到C的过程中,无论是水平距离,还是竖直高度,都比从A到B的过程要小,因此由于摩擦等因素引起的机械能的减小量肯定小于20J;
那么C点时小球的机械能应该大于:100J-20J=80J,而小于100J。
故选C。
11.(2020九上·杭州月考)一物块以150J的初动能由地面沿一个很长的斜面往上滑行,当它到达最高点时,重力势能等于120J,而后物块开始沿斜面往下滑行,设物块与斜面的动摩擦因数处处相同,则当物块下滑到离地高度等于最高度的三分之一时( 取斜面最低点为重力势能为零),物块的( )
A.机械能等于110J B.机械能等于100J
C.动能等于60J D.动能等于30J
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】首先根据机械能的差计算出从斜面底部到斜面顶端克服摩擦损耗的机械能,然后再根据“克服摩擦损耗的机械能与运动距离成正比”计算出物块下滑时损耗的机械能,最后用顶端时的机械能减去损耗的机械能即可。
【解答】开始时重力势能为零,那么机械能等于动能为150J。到达斜面顶端时动能为零,重力势能等于机械能等于120J,那么整个斜面上损耗的机械能等于:150J-120J=30J。
当物体下滑到离地高度等于最高度的三分之一时,下滑的距离等于斜面距离的三分之二,
那么下滑损耗的机械能为:。
此时物块的机械能为:120J-20J=100J。
故选B。
12.物质世界充满了化学变化,人类需要的大部分能量也是由化学变化产生的。下列生产、生活实例不是利用化学变化产生能量的是( )
A.电厂以煤为燃料,进行火力发电
B.人维持体温和生命活动所需要的能量
C.利用炸药开山炸石和拆除危旧建筑
D.三峡大坝建成发电
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】分析各个选项中能量转化过程,确定能量转化原因即可。
【解答】A.电厂以煤为燃料,进行火力发电,而煤燃烧的过程就会发生化学变化,故A不合题意;
B.人维持体温和生命活动所需要的能量,其实就是食物在人体内发生化学变化产生的,故B不合题意;
C.利用炸药开山炸石和拆除危旧建筑,炸药爆炸的过程就是发生化学变化的过程,故C不合题意;
D.三峡大坝建成发电,利用的是水被抬高后产生的重力势能,没有发生化学变化,故D符合题意。
故选D。
13.生活中能量转化的实例很多,下列描述中正确的是( )
A.摩擦生热是把内能转化为机械能
B.燃料燃烧放热是把内能转化为化学能
C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D.摩擦起电是把电能转化为机械能
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识解答。
【解答】A.摩擦生热是把机械能转化为内能,故A错误;
B.燃料燃烧放热是把化学能转化为内能,故B错误;
C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能,故C正确;
D.摩擦起电是把机械能转化为电能,故D错误。
故选C。
14.下列有关能量转化和守恒的说法正确的是( )
A.用电器通电工作时,将其他形式的能转化为电能
B.某种化学反应是放热反应,该反应将内能转化为化学能
C.光电池板是把光能转化为电能
D.植物光合作用合成有机物,说明能量可以创生
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和守恒的知识分析解答。
【解答】A.用电器通电工作时,将电能转化为其他形式的能,故A错误;
B.某种化学反应是放热反应,该反应将化学能转化为内能,故B错误;
C.光电池板是把光能转化为电能 ,故C正确;
D.植物光合作用合成有机物,即将太阳能转化为化学能,能量发生了转化而不是创生,故D错误。
故选C。
15.根据能量守恒定律,判断下列说法正确的是( )
A.发电机可以产生电能
B.电动机工作时消灭了电能
C.发电机和电动机都是转化能量的机器
D.自然界各种能量不断地相互转化,人类不断地消耗各种能量,总能量在不断减少
【答案】C
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析判断。
【解答】A.发电机不能产生电能 ,而是将机械能转化为电能,故A错误;
B.电动机工作时没有消灭电能,而是将电能转化为机械能,故B错误;
C.发电机和电动机都是转化能量的机器,故C正确;
D.自然界各种能量不断地相互转化,人类不断地消耗各种能量,但总能量保持不变,故D错误。
故选C。
16.下列实例中,不是通过化学反应提供能量的是( )
A.蓄电池放电
B.水力发电
C.内燃机做功冲程
D.火箭点火升空
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】分析各个选项中能量转化的过程即可。
【解答】A.蓄电池放电,将储藏的化学能转化为电能,发生了化学反应,故A不合题意;
B.水力发电,将水的机械能转化为电能,没有发生化学变化,故B符合题意;
C.内燃机做功冲程,燃料燃烧释放出内能转化为活塞的机械能,发生了化学变化,故C不合题意;
D.火箭点火升空,火药燃烧释放出的燃气推动火箭上升,将内能转化为机械能,发生了化学变化,故D不合题意。
故选B。
17.从所用资源的能量形式分析,下列各种发电方式与“水力发电”相同的是( )
A.火力发电 B.地热发电 C.核能发电 D.风力发电
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】“水力发电”,其实就是将水的机械能转化为电能,据此分析判断。
【解答】A.火力发电,将煤的化学能转化为电能,故A不合题意;
B.地热发电,将内能转化为电能,故B不合题意;
C.核能发电,将核能转化为电能,故C不合题意;
D.风力发电,将风的机械能转化为电能,故D符合题意。
故选D。
18.水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功,这句话应理解为( )
A.水流在推动水轮机前具有3×108J的能量
B.水流在推动水轮机后具有3×108J的能量
C.水流在推动水轮机的过程中具有3×108J的能量
D.水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】物体做功的过程,其实就是能量转化的过程,即原来的能量减少了,后来的能量增加了,据此分析即可。
【解答】水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功,这句话应理解为:水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
19.下面的几种说法中,正确的是( )
A.电流通过电风扇做功时,电能全部转化为内能
B.电流通过白炽灯做功时,电能全部转化为光能
C.电流通过电风扇做功时,电能的一部分转化为机械能
D.电流通过白炽灯做功时,电能全部转化为内能
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析判断。
【解答】电流通过电风扇做功时,电能转化为机械能和内能,故A错误,C正确;
电流通过白炽灯做功时,电能转化为光能和热能,故B、D错误。
故选C。
20.如图所示为内燃机的能量流向图,热机效率η等于( )
A. ×100% B. ×100%
C. ×100% D. ×100%
【答案】C
【知识点】能量利用效率
【解析】【分析】根据热机效率的定义分析解答。
【解答】热机所做的机械功与燃料完全燃烧释放的能量之比,叫做热机的效率。根据图片可知,燃料释放的内能为E,有用的机械能为E2,那么热机的效率为: ×100%,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
二、填空题
21.(2021·柯桥模拟)
自主研发的“天问一号”探测器,预计于 2021 年 5 月择机降落火星。图中火星车采用的材料中有铝合金,铝的化学性质很活泼,但铝制品却很耐腐蚀的原因是 ,火星车装有两对“翅膀”—太阳能电池板能将太阳能转化为 能。
【答案】有致密的保护膜隔绝空气;电能
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)铝在空气中被氧化,生成氧化铝薄膜,根据氧化铝的致密性分析解答;
(2)根据太阳能电池板的能量转化分析。
【解答】(1)图中火星车采用的材料中有铝合金,铝的化学性质很活泼,但铝制品却很耐腐蚀的原因是有致密的保护膜隔绝空气;
(2)火星车装有两对“翅膀”—太阳能电池板能将太阳能转化为电能。
22.利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车,如图所示为“并联混合动力型汽车”的原理图,这种汽车在制动减速时,电动机的飞轮与汽车轮子摩擦,电动机作为发电机使用,把动能转化成了 能,实现了对电池的充电,混合动力型汽车节约了汽油,减少了尾气排放,是节约能源的一种可行的办法。
【答案】电
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】发电机的工作原理为电磁感应现象,将机械能转化为电能,据此分析解答。
【解答】这种汽车在制动减速时,电动机的飞轮与汽车轮子摩擦,电动机作为发电机使用,把动能转化成了电能,实现了对电池的充电,混合动力型汽车节约了汽油,减少了尾气排放,是节约能源的一种可行的办法。
23.(2020九上·余杭期中)滚摆从如图的位置1静止释放,下降经过位置2继续下降,再上升到达最高点位置3。在这三个位置中,滚摆机械能最大的位置是 ,你的依据是 。
【答案】1;滚摆下降过程中受到空气阻力和绳子摩擦力的作用,导致机械能总量不断减少
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析判断。
【解答】在滚摆运动的过程中,由于空气阻力和摩擦的作用,因此会有机械能不断的转化为内能,从而使机械能减小,因此运动开始时的机械能是最大的,也就是位置a。
24.(2020七上·海曙月考)能量可以从一种形式转化为另一种形式。双手迅速摩擦,双手会发热,还会发出声音,在这个过程中,
能转化为 能和 能。
【答案】机械(或动能);热;声
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析解答。
【解答】能量可以从一种形式转化为另一种形式。双手迅速摩擦,双手会发热,还会发出声音,在这个过程中, 机械能转化为热能和声能。
25.不同形式的能可以相互转化。
(1)给蓄电池充电:把电能转化为 能。
(2)燃料燃烧:把 能转化为热能。
【答案】(1)化学
(2)化学
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)蓄电池本身含有的是化学能,冲入的是电能,据此分析能量转化过程;
(2)燃料本身含有的是化学能,燃烧放热发光,产生热能,据此分析能量转化。
【解答】(1)给蓄电池充电:把电能转化为化学能。
(2)燃料燃烧:把化学能转化为热能。
26.如图所示,白炽灯的能量转化示意图表明其工作时的效率为 ;一盏工作时的效率为30%的节能灯,要达到60W白炽灯的亮度,其功率应为 W。节能灯产生的内能散失到空气中,无法自动转化为电能,表明能量的转化具有 。
【答案】10%;20;方向性
【知识点】能量利用效率
【解析】【分析】(1)根据能量转化效率计算即可;
(2)根据首先根据计算出白炽灯的有效功率,再根据同样的公式计算出节能灯的功率。
(3)根据能量转化和转移的方向性分析解答。
【解答】(1)白炽灯的工作效率;
(2)60W白炽灯的发光功率为:60W×10%=6W;
那么需要节能灯的功率为:;
(3)节能灯产生的内能散失到空气中,无法自动转化为电能,表明能量的转化具有方向性。
27.各种形式的能量之间可以在一定的条件下相互转化,请写出下列实例中能量的转化情况:
(1)干电池对外供电: 。
(2)用电熨斗熨衣服: 。
(3)热机中的压缩冲程: 。
【答案】(1)化学能转化为电能
(2)电能转化为内能
(3)机械能转化为内能
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)干电池本身具有的是化学能,向外供电提供电能,因此将化学能转化为电能;
(2)电熨斗消耗电能,使自身的温度升高,内能增大,因此将电能转化为内能;
(3)压缩冲程,燃气推动活塞做功,将燃气的内能转化为活塞的机械能。
【解答】(1)干电池对外供电,将化学能转化为电能;
(2)用电熨斗熨衣服,将电能转化为内能;
(3)热机中的压缩冲程,将机械能转化为内能。
28.电灯正常工作时会发热发光,这是电流 使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1,电流做的功为W,转化的内能为E2,转化的光能为E3,那么E1、E2和E3三者的等量关系是 ,功与能的关系是W= 。
【答案】做功;E1=E2+E3;E1
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】用电器消耗电能的过程,其实就是电流通过用电器做功的过程,因此电流做的功等于消耗电能的总和,据此分解答。
【解答】电灯正常工作时会发热发光,这是电流做功使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1,电流做的功为W,转化的内能为E2,转化的光能为E3,那么E1、E2和E3三者的等量关系是:E1=E2+E3,功与能的关系是W=E1。
29.(2019九上·长兴月考) 2018年4月1日,武汉“光谷量子号”有轨电车开始载客试运营,开通了交路1和交路2两条线路。交路2全长约20km,若电车某次跑完全程需要50min。
(1)“光符量子号”采用了能量回收系统,例如电车下坡时为了保持匀速运动,采用带动发电机发电进行“刹车”,则在此过程中是将机械能转化为 能,并储存起来后供电车重新使用,所以更加节能环保;
(2)如果电车下坡时为了保持匀速运动,或进站时采用的是与普通汽车同样的刹车方式,机械能转化为内能,就无法重新供电车使用,说明能量转化具有一定的 。
【答案】(1)电
(2)方向性
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)电动机将电能转化为机械能,发电机将机械能转化为电能;
(2)能量的总量保持不变,但是有些能量是不能被人类直接利用的,因此能量的转化具有方向性,这也提醒我们要节约能源。
【解答】(1)光符量子号”采用了能量回收系统,例如电车下坡时为了保持匀速运动,采用带动发电机发电进行“刹车”,则在此过程中是将机械能转化为电能,并储存起来后供电车重新使用,所以更加节能环保;
(2)如果电车下坡时为了保持匀速运动,或进站时采用的是与普通汽车同样的刹车方式,机械能转化为内能,就无法重新供电车使用,说明能量转化具有一定的方向性。
30.(2019九上·天台月考)如图所示,高为h的光滑斜面上,一个质量为m的物块从顶端A点由静止自由滑到底端B点,在此过程中,重力做功,在向下运动的过程中物块机械能 (选填“守恒”或“不守恒”);图乙所示的图象表示该物块的 (选填“动能”或“重力势能”)随高度变化的规律。
【答案】守恒;重力势能
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)光滑斜面没有摩擦力,因此物体从斜面上滑下时就没有机械能转化为内能,即机械能守恒;
(2)动能的影响因素是速度和质量;重力势能的影响因素是高度和质量。
【解答】(1)高为h的光滑斜面上,一个质量为m的物块从顶端A点由静止自由滑到底端B点,在此过程中,重力做功,在向下运动的过程中物块机械能守恒;
(2)图乙所示的图象表示该物块的重力势能随高度变化的规律。
三、解答题
31.各种形式的能在一定的条件下可以相互转化,请你仿照图中给出的两个示例,写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例。
【答案】
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据日常生活中的实例进行解答即可。
【解答】①电风扇工作时,将电能转化为机械能;
②干电池向外放电时,将化学能转化为电能;
③太阳能热水器,将太阳能转化为内能。
如下图所示:
32.“节能减排”是我们每个社会成员应尽的责任和义务,小明将家中的白炽灯换成了LED灯,发现20W的LED灯比100W的白炽灯还亮,请从能量转化的角度说明这是为什么。
【答案】通电后,白炽灯主要将电能转化为内能,再发出光来,而LED灯主要将电能转化为光能,所以20W的LED灯比100W的白炽灯亮。
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】将白炽灯的发光原理和LED灯的发光原理进行比较即可。
【解答】通电后,白炽灯主要将电能转化为内能,再发出光来,而LED灯主要将电能转化为光能,所以20W的LED灯比100W的白炽灯亮。
33.某同学观察到气象站每日放飞探空气球,如图甲,探空气球下吊有测量仪器,气球和仪器一起匀速上升,他认为它们的机械能增加了,增加的机械能是什么能量转化来的呢?
(1)首先排除了气球增加的机械能是由空气的内能转化而来,理由是 。
(2)那么增加的机械能究竟是什么能量转化而来的呢?老师做了以下实验:先把木块压入水中,当撤去压力时,木块上浮。木块升高了,同时会有一部分水下去填补木块原来占据的位置,当木块最终漂浮后,水面有所下降。气球在空气中的上升和木块在水中的上浮原理是相同的,从能量转化和守恒角度分析该同学提出的问题:
【答案】(1)在探空气球上升的过程中,由于克服空气摩擦,其内能增加;所以探空气球机械能的增加不是内能转化来的
(2)与木块在水中上升相似,探空气球在空气中上升,其机械能增加。气球上升后,周围有一部分空气流过来填补气球原来占据空间的空缺,所以空气下降,其机械能减小。所以探空气球的机械能是由空气的机械能转化而来
【知识点】能量的相互转化和转移;能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)探空气球上升过程中要与空气不断摩擦,分析此过程中的能量转化即可;
(2)空气相当于水,气球相当于木块,用类比方法解释气球机械能增加的原因。
【解答】(1)首先排除了气球增加的机械能是由空气的内能转化而来的理由是:在探空气球上升的过程中,由于克服空气摩擦,其内能增加;所以探空气球机械能的增加不是内能转化来的。
(2)与木块在水中上升相似,探空气球在空气中上升,其机械能增加。气球上升后,周围有一部分空气流过来填补气球原来占据空间的空缺,所以空气下降,其机械能减小。所以探空气球的机械能是由空气的机械能转化而来。
故答案为:(1)在探空气球上升的过程中,由于克服空气摩擦,其内能增加;所以探空气球机械能的增加不是内能转化来的(2)与木块在水中上升相似,探空气球在空气中上升,其机械能增加。气球上升后,周围有一部分空气流过来填补气球原来占据空间的空缺,所以空气下降,其机械能减小。所以探空气球的机械能是由空气的机械能转化而来
34.(2019九上·奉化月考)如图,在《科学》(七年级)(上)“走近科学”的学习中,我们观察了倾斜轨道上的滚动体由B处自由释放,能朝A方向运动,那么在运动过程中小球的速度怎么变?说说你的理由。
【答案】小球的速度变大。因为B至A方向,重心降低,小球重力势能减小,转化为动能,小球的动能增大。由于动能与质量和速度有关,因此在质量不变的情况下,动能越大,速度就越大。
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)重力势能与物体的质量和高度有关;动能与物体的质量和速度有关;
(2)当物体的重心下降时,重力做功,那么物体的重力势能转化为动能。
【解答】在运动过程中小球的速度变大。
理由是:因为B至A方向,重心降低,小球重力势能减小,转化为动能,小球的动能增大。由于动能与质量和速度有关,因此在质量不变的情况下,动能越大,速度就越大。
35.科技馆里有一种“水车”,其装置如图14-3-4所示,它的叶片是由高分子聚合材料制成的.在常温下,叶片是平直的;在高温下,其叶片可向一侧弯曲.当把水车的下半部分放进热水中时,“水车”可以不停地转动起来.有人说这种“水车”是永动机,因为它没有外部动力也能转动.事实是这样吗 试加以说明.
【答案】当“水车”的叶片浸在热水中时,由于温度升高,叶片会向一侧迅速弯曲,给热水一个力,根据力的作用是相互的,热水会对叶片施加一个反作用力,使水车旋转起来,当叶片转出水面时,温度下降,叶片又恢复成平直的状态.这个过程不断地进行,就会使水车不停地转动,该“水车”不是永动机,从能量的转化角度来看,它是将内能转化为机械能的装置,热水在推动叶片运动做功时,要消耗水的内能,水的温度会逐渐降低,如果不及时地补充能量,当水温降至室温时,水车就会停止转动.
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据水车叶片在热水中的形状变化,分析水车转动具有的机械能的能量来源,然后根据能量守恒的规律,推测水温降低后水车最终的运动状态即可。
【解答】当“水车”的叶片浸在热水中时,由于温度升高,叶片会向一侧迅速弯曲,给热水一个力,根据力的作用是相互的,热水会对叶片施加一个反作用力,使水车旋转起来,当叶片转出水面时,温度下降,叶片又恢复成平直的状态.这个过程不断地进行,就会使水车不停地转动,该“水车”不是永动机,从能量的转化角度来看,它是将内能转化为机械能的装置,热水在推动叶片运动做功时,要消耗水的内能,水的温度会逐渐降低,如果不及时地补充能量,当水温降至室温时,水车就会停止转动。
四、实验探究题
36.(2020七上·杭州月考)小明想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系,将两个斜面AO与OB对接成如图所示装置,进行实验。
①让质量为5克的小球,在斜面AO上高H处静止释放,沿斜面滚下,经O点滚上斜面OB,测量小球达到的最大高度h,将数据记录在表中;改变斜面OB的倾角θ,重复实验;
②用质量为7克的小球重复上述实验,将数据记录在表中。
实验序号 小球质量 /克 小球在斜面AO上释放高度H/厘米 斜面OB的倾角θ 小球在斜面OB上的最大高度/厘米
1 5 10 40 9.0
2 30 8.6
3 20 8.0
4 7 10 40 9.0
5 30 8.6
6 20 8.0
(1)比较实验1、2、3(或4、5、6),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与 有关。
(2)比较实验 (选择序号),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关。
(3)如果斜面没有摩擦,小球在斜面OB能达到的量大高度是 厘米。
【答案】(1)斜面OB的倾角θ
(2)1、4(或2、5或3、6)
(3)10
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)比较实验1、2、3中哪个因素发生改变即可;
(2)根据控制变量法的要求选择对比实验;
(3)根据能量转化和守恒定律判断。
【解答】(1)根据实验1、2、3可知,小球的质量相同,小球在斜面上释放的高度相同,就是斜面OB的倾角不同,因此得到结论:小球在斜面OB上能达到的最大高度与斜面OB的倾角θ有关。
(2)探究小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量是否有关时,必须控制小球释放的高度和斜面倾角相同,而改变小球的质量,故选1、4(或2、5或3、6);
(3)如果斜面没有摩擦,那么小球的机械能就保持不变,因此当它爬上斜面OB时的最大重力势能与在A点时的势能相同,也就是在OB上达到的最大高度等于A点的高度10cm。
37.(2020·龙湾模拟)风能是一种潜在的新能源,风力发电机可以将获得的风能转化为化学能储存在蓄电池中,风力发电机都有一定的能量转化效率。为了研究“风力发电机的能量转化效率是否与风轮叶片数量有关?”小明利用电风扇、秒表、风力发电机模型、电量表(可准确测量蓄电池充电百分比)按照图甲方式进行如下实验。
①将图乙中单叶式风轮安装在风力发电机模型上;
②闭合电风扇开关,调节电风扇档位使其风速最大,计时20分钟,测量并记录蓄电池电量变化;重复3次实验并计算蓄电池电量变化平均值;
③分别换用图乙中双叶式、三叶式风轮,重复步骤②;
④处理相关数据得到“蓄电池含量与时间的关系”如图丙。
(1)本实验通过观察并记录 来比较风力发电机的能量转化效率。
(2)分析图丙,解释我国大型风力发电厂均采用三叶式风轮发电,其依据是 。
(3)“叶尖速比”为风轮叶片尖端运动速度与风速之比,叶尖速比会影响风力发电机的能量转化效率。当单叶式风轮的叶尖速比为λ时,其能量转化效率达到最大值,已知该风轮半径为r(如图丁),风轮每秒钟转动2圈,应将风速控制在 时能使该单叶式风力发电机能量转化效率达到最大值(用字母λ、r表示)。
【答案】(1)相同时间内蓄电池电量变化量
(2)当风速相同时,使用三叶式风轮能量转化效率较高
(3)4πr/λ
【知识点】能量的相互转化和转移;能量利用效率
【解析】【分析】(1)电风扇的转速相同,即相同的时间内产生的风能相同;蓄电池电量增加越多,说明风能转化为电能的比例越大,即能量转化效率越高。
(2)根据丙图确定风轮叶片数和能量转化效率的关系即可;
(3)根据题干定义可知,叶尖速比=;首先计算出风轮叶片尖端的速度,再根据这个公式计算风速即可。
【解答】(1)本实验通过观察并记录相同时间内蓄电池电量变化量来比较风力发电机的能量转化效率。
(2)根据图丙可知,在20min内,三个叶片的转化效率为20%,此时最高,那么得到结论:当风速相同时,使用三叶式风轮能量转化效率较高,因此我国石油三叶式风轮发电;
(3)风轮转动一周经过的距离为2πr,那么风轮尖端的速度为:;
根据公式叶尖速比=得到,
;
解得:。
38.(2019·宁波模拟)把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。请回答下列问题。
(1)如图所示,其他条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路中的电流 。
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由 能转化而来的。
(3)热电偶电路可以把温度信号转换成电信号,利用这种性质可以把热电偶做成 (写出一种应用)。
【答案】(1)变小
(2)内
(3)温度计
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)根据“ 温度差越大,回路电流越大”的规律进行解答;
(2)温度的变化会引起物体内能的变化,而内能的变化会引起电能的变化;
(3)热电偶电路可以把温度信号转换成电信号,将电信号传送到其他显示设备就可以感知物体温度的变化,因此利用热电偶的这种性质可制成温度计。
【解答】(1)其他条件不变,将A处杯中的冰水混合物换成沸水,那么AB两点之间的温度差变小,回路电流也变小;
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由内能转化而来的;
(3)热电偶电路可以把温度信号转换成电信号,利用这种性质可以把热电偶做成温度计。
故答案为:(1)变小;(2)内;(3)温度计
39.(2018·浙江模拟)如图所示为伽利略曾经做过的一个斜面实验,他用两个相连接的倾斜轨道,使一个小球从一个倾斜轨道的某一高度处滚下,小球在经过轨道最低点后沿轨道上升。
(1)小球从左侧轨道上某高度处静止开始运动至右侧轨道最高点的过程中,比较a、b、c三图实验,最高点越来越高但并未达到原初始高度,从力学角度分析,原因是小球与轨道存在 。
(2)伽利略认为若忽略摩擦力,如图(d)小球上升的高度与释放的高度会相等。若减小右侧斜面的倾斜角度如图(e),小球依然会达到释放时的高度,如果右侧轨道是一个水平光滑轨道如图(f),那么小球为达到“永远也不能达到的初始高度”而在水平面上一直作匀速直线运动。在以上研究中,伽利略采用了实验和 相结合的研究方法。
(3)下列哪一实验所采用的研究方法与以上相同 (选填)。
A.探究“凸透镜成像规律”
B.研究“液体压强与哪些因素有关”
C.研究“真空下不能传播声音”
D.探究“杠杆平衡条件”
【答案】(1)摩擦力
(2)推理
(3)C
【知识点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体传递给另一个物体,而且能量的形式也可以互相转换,称为能量守恒定律;
【解答】(1)、根据能量守恒定律,如果轨道光滑的情况下,小球一定会升高到与释放的高度相同的地方,而实验中没有达到,说明轨道不光滑;故答案为:摩擦力;
(2)、实验室中不可能达到无摩擦的情况,因此伽利略的结论得出依靠的是实验加推理的方法完成的;故答案为:推理;
(3)、该实验使用的是实验与推理相结合的方式,只有C实验验证真空不能传声,在实验室中不可能绝对达到的;故答案为:C;
故答案为:(1)摩擦力;(2)推理;(3)C。
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